The role of Pumilio-domain proteins in Trypanosoma brucei

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christine Elizabeth Clayton
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Allgemeine Genetik und funktionelle Genomforschung
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 152065058

• Erstellungsjahr: 2014

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Proteine mit Pumilio-Domäne (Puf) spielen bei der eukaryontischen Gen-Expression eine wichtige Rolle. In diesem Antrag geht es um die Rolle von zwei Puf-Proteinen in der Regulierung der Gen-Expression bei Trypanosomen, T. brucei PUF5 und PUF9. Die Ergebnisse sollten allgemein zu unserem Verständnis der Puf-Proteine beitragen. Am Anfang haben wir eine Methode entwickelt, um Trypansoomen in verschiedene Phasen des Zellzyklus zu selektieren, und das Transkitpom während des Zellzyklus mittels Mikroarray und RNASeq charakterisiert. Wir vermuteten, dass PUF5 eine Rolle im Zellzyklus haben könnte. Diese Hypothese haben wir wiederlegt. Wir zeigten, dass es weniger wie 50000 Molekule PUF5 pro Zelle gibt. PUF5 war für das Überleben von Prozyklische Trypanosomen nicht essentiell und auch RNAi in Blutstrom-Zellen hatte keine Auswirkung auf deren Vermehrung. Da wir inzwischen gefunden hatten, dass RNAi gegen PUF2 die Vermehrung von Blutstrom-Form Trypansomen verlangsamte, haben wir stattdessen PUF2 weiter untersucht. PUF2 ist im Zytosol, es gibt etwa 20000 Moleküle pro Zelle, und es ist nicht mit Polysomen assoziert. Obwohl sowohl PUF5 also auch PUF2 RNA binden könnten, war die Menge zu gering, um die RNAs zu isolieren. Zellen mit RNAi gegen PUF2 hatten überraschenderweise lange mRNAs verloren, während kurze mRNAs eher abundanter geworden waren. Vergliechende Analysen zeigten, dass dieser Effekt auch bei Verringerung der Aktivität des Exosoms und vom Polyadenylierungsapparat vorhanden war. Die Grunde für dieses Phänomen werden noch untersucht.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2011) The cell-cycle regulated transcriptome of an early-branching eukaryote. PloS One 6, e18425
  Archer, SK., Inchaustegui, D., de Queiroz, R.A. and Clayton, C.
  
• (2012) Expression of the RNA Recognition Motif protein RBP10 promotes a bloodstream-form transcript pattern in Trypanosoma brucei. Mol Microbiol 83, 1048-63
  Wurst, M, Selinger, B, Jha, BA, Klein, C, Queiroz, R and Clayton, C.
  
• (2012) mRNA turnover in trypanosomes. In: RNA Metabolism in Trypanosomes, ed. A. Binderreif. Series “Nucleic Acids and Molecular Biology” (Series Editor: J. Bujnicki), Springer, Heidelberg
  Clayton, C.
  
• (2013) The regulation of trypanosome gene expression by RNA-binding proteins. PLoS Pathogens
  Clayton, C.
  
• (2013) The trypanosome pumilio domain protein PUF5. PloS One 8, e77371
  Jha, B.A., Archer, S.K., and Clayton, C.
  
• Depletion of the trypanosome pumilio domain protein PUF2 or of some other essential proteins causes transcriptome changes related to coding region length. Eukaryotic Cell, 2014 May;13(5):664-74
  Jha, BA, Fadda, A, Merce, C, Mugo, E, Droll, D and Clayton, C